[实用新型]一种氨合成塔的尾部五通结构

说明书

本实用新型属于氨合成塔设计的改进。

众所周知，在带塔外废热钴炉的氨合成塔上，尾部都有一个五通。在五通上有五个气体进出口通道，并用三组分隔填料将通道之间分隔密封。在通常的设计中，五通是由一个三通、一个四通和一个二通组装而成，相互之间用几组透镜垫高压密封装置联接。每组透镜垫高压密封装置由一个透镜垫、一个或二个螺纹法兰和若干对双头螺栓螺母组成。

五通的传统典型结构如图一所示。1为氨合成塔本体的下端部。2为三通，其上带有通往合成塔的气体进出口总通道A，和出口通道B，并在内部装有分隔填料K。3为四通，其上带有气体入口通道C和通往废钴的高温气体出口通道D，并装有分隔填料L。4为二通，其上带有冷付线气体入口通道E和分隔填料M。在氨合成塔本体下端部1和三通2之间用第Ⅰ组透镜垫高压密封装置联接。三通2和四通3之间用第Ⅱ组透镜垫高压密封装置联接。四通3和二通4之间用第Ⅲ组透镜垫高压密封装置联接。B、C、D、E气体进出口通道都用透镜垫高压密封装置和管道联接。

当氨合成塔使用中置式废热钴炉时，B为合成气二次出口，C为二次入口，D为通往废钴的合成气一次出口，E为冷付线气体入口。当氨合成塔使用后置式废热钴炉时，B为合成气一次出口，C为二次入口，D为通往废钴的合成气二次出口，E仍为冷付线气体入口。不管是中置式还是后置式废热钴炉，通过D通道的气体温度都是300－400℃的高温气体，所以四通3必须用耐高温抗腐蚀的高温合金钢制造。其余B、C、E通道的气体温度都在200℃以下。由于四通3上带有C、D二个通道，为装拆分隔填料L的需要，其下端孔径必须大于填料L的外径，这样四通3的外形尺寸必须做得很大，增加了高温合金钢的用量，同时由于分隔填料M不可能装在四通3内而采用了加一个二通4。上述设计使五通的用料多，特别是价格昂贵的高温合金钢，使其价格太贵。

本实用新型的目的是要使氨合成塔尾部五通结构，克服传统设计上的缺点，使制造成本大幅度降低。

本实用新型是通过图二所示的实施例来实现的。21为氨合成塔本体下端部。22为四通本体，其上带有通往氨合成塔的气体进出口总通道A，出口通道B和进口通道C，其下端孔内镶装着一个填料套筒23，在22和23之间用一个金属“O”型密封圈24密封。分隔填料K装在四通本体22内，而分隔填料L则装在填料套筒23内。三通25带有通往废热钴炉的高温气体出口通道D和冷付线气体入口通道E，分隔填料M就装在三通25内。21和22之间用第Ⅰ组透镜垫高压密封装置联接。四通22和三通25之间用第Ⅱ组透镜垫高压密封装置联接，当第Ⅱ组透镜垫高压密封装置的双头螺栓螺母上紧时，压紧力通过透镜垫传递到填料套筒23上，使金属“O”型密封圈24产生塑性变形，达到与第Ⅱ组透镜垫同时密封的目的。

将图二实施例与图一传统典型设计进行比较，有如下主要改进：

1.在四通22下端镶装一个填料套筒23后，使第Ⅱ组透镜垫的孔径显著缩小，从而使四通22和三通25的外形尺寸大大减少。

2.在通往废钴的高温气体出口通道D布置在三通25上，可使价格昂贵的耐高温合金钢节省三分之二。

3.将分隔填料M直接装在三通25内，可以节省了一个二通和第Ⅲ组透镜垫高压密封装置。

图一和图二是用同样比例绘制的φ600氨合成塔尾部五通的两种设计方案。在气体进出口通道A、B、C、D、E和分隔填料K、L、M的尺寸完全相同的条件下，外形尺寸明显减少，使总重量减轻约百分之四十，经济效益显著。